Inerjy VAWT

Cu o suprafata de 190 mp comparabila  cu 4N-55  turbina eoliana verticala  EcoVert™ 75 reuseste sa genereze 70 Kw la 11m/s  datorita palelor cu pas variabil . Turbina creata de Inerjy  este o demonstratie a superioritatii VAWT in mediu urban remarcanduse prin siguranta, silentiozitate, fiabilitate si o eficienta apropiata HAWT.

 

 

VAWT + Siemens = 4Navitas

Raportul Sandia din 2012  confirma ca designul turbinelor VAWT este de preferat pentru a mentine costuri minime de exploatare și întreținere pe durata de viață a unei turbine eoliene. Richard Fear, manager de dezvoltare a afacerilor pentru  Siemens este constient de potentialul turbinelor VAWT  si impreuna cu firma 4Navitas au creat turbina verticala 4N-55 care se remarca prin simplitate, cost de productie si mentenanta redus.
Turbina eoliana verticala cu un diametru de 14m si o lungime a palelor de 14m atinge 55Kw la 11m/s cu startup la 3 m/s.

VAWT : Profilul aerodinamic a palelor este NLF (Natural Laminar Flow)
Turbina este livrata in doua variante cu 3 respectiv 5 pale in functie de potentialul eolian al zonei.

VAWT

Simulare H-rotor in WindField : Qblade tutorial partea 6

H-rotor : 0data cu Qblade v0.9 acest lucru devine posibil. Simularea este pentru o turbina Hrotor D=1m, H=1.65m, c=0.15, soliditate 0.45, profil NACA 0021. h-rotor vawt in windfield

Turbina simulata : vawt  (se incarca in Qblade v0.9)

vawt, lenz2, c-rotor, darrieus, h-rotor, energie, eoliene, verticala, generator, altenator, turbina, dimensionare, energie, verde, ax, eoliana,eoliana orizontala, Magneti Permanenti, Neodym, ferita, hawt,Turbine Eoliene, Anemometre, Turbine Eoliene cu Ax Orizontal, Turbine Eoliene cu Ax Vertical

Qblade tutorial partea 5 : Definire „WindField” VAWT

Cu ajutorul lui Qblade este foarte usor sa calculam parametri operationali a unei turbine eoliene verticale VAWT H-Rotor. Dar calculul este realizat  pentru o viteza constanta de exemplu  7m/s caz in care rezultatele se apropie mai mult de rezultatele experimentale obtinute in tunelul de vant . Pentru ca rezultatele sa fie cat mai apropiate de masuratorile din teren a fost introdusa notiunea de „windfield”. Calculul turbinei se face acum pentru o viteza a vantului de 7m/s tinand cont de fluctuatiile de viteza generate de turbulente si efectele solului generand un „camp de vant”.

Wind Field

Hrotor + Savonius = skwid®

Foarte multa lume spune ca orizontalele sunt mai bune ca verticalele.
Dar adevarul este ca in functie de cerintele aplicatiei  se alege tipul de turbina.

Japonezii au inteles acest lucru si au creat un hibrid offshore compus din doua rotoare. Un  Hrotor pentru a extrage energia eoliana si un rotor Savonius ce extrage energia curentilor maritimi cu rol de stabilizare a platformei plutitoare  si startup a turbinei Darrierus.

La provocarea japonezilor europenii raspund cu Nenuphar

Qblade tutorial partea 4 : calcul performante turbina VAWT

Urmeaza calculul performantei turbinei VAWT. In fuctie de geometria turbinei si viteza vantului se calculeaza TSR, puterea generata de turbina, momentul la ax, randamentul turbinei , etc . Qblade genereaza familii de grafice pentru parametrii calculati atunci cand una din variabilele de intrare variaza in limite date (unghi de atac, viteza vantului, turatie)

qblade_calcul
In atasament se afla arhiva zip a fisierului cu extensie *.wpa ce poate fi incarcat in Qblade Este calculat un H-Rotor cu d=1.2m, h=1.65m, c=0.2m profil  du06-w-200-dt.
VAWT

Qblade tutorial partea 3 : definire parametri geometri turbina VAWT

Definarea parametrilor geometrici a unei turbine eoliene verticale VAWT se face foarte usor indiferent daca este vorba de o turbina Darrieus, Hrotor clasic sau elicoidal (Gorlov).
In prezentare va fi creat un rotor Hrotor si apoi transformat in rotor Gorlov cu urmatoarele caracteristici : D=1.1m, H=1m, c=0.2m, profil NACA0021, soliditate 0.54.

definirea turbinei

Geometria turbinei care poate fi incarcata in Qblade : Gorlov

Qblade tutorial partea 2 : calcul performante profil aerodinamic

In functie de profilul aerodinamic (airfoil) ales se calculeaza coeficientii de lift, drag si moment. Aceastia depind de unghiul facut de profil cu directia curentului de aer (alfa=unghi de atac AoA)  si numarul lui Reynolds

coeficienti profil aerodinamic

Pentru turbinele eoliene verticale VAWT de dimensiuni reduse  calculul RE se face conform formulei :

RE_VAWTCalcul RE pentru un profil aerodinamic
Pentru a calcula valoarea coeficientilor Qblade foloseste doua module :
1.  calcul coeficientilor aerodinamici  atunci cand unghiul AoA variaza intre -5….+25 grade
2.  calcul coeficientilor aerodinamici   atunci cand unghiul AoA variaza intre 0….360 grade (caz regasit in functionarea VAWT) extrapoland valorile calculate la punctul 1.

performanta airfoil

Qblade tutorial partea 1 : import airfoil

Qblade  este un software excelent pentru proiectarea turbinelor eoliene verticale VAWT. Primul pas in proiectarea unei turbine VAWT este definirea profilului aerodinamic al palei.

PROFIL AERODINAMIC

Softul contine un modul pentru definirea profilelor aerodinamice NACA. (ex: NACA0021). Secventa de comenzi este : VAWT Mode > Airfoil Design > Foil Naca Foils > campul „4 or 5 digits” se  completeaza cu „21” > OK

Pentru folosirea altor familii de profile aerodinamice se poate folosi airfoiltools pentru generarea de coordonate si importarea acestora in Qblade (ex:DU 06-W-200 ) Secventa de comenzi este : Se alege profilul aerodinamic din airfoiltools > se creaza un fisier cu ajutorul notepad care contine coordonatele copiate din airfoiltools  si se salveaza cu extensia „.dat” > Foil > Import Foil se alege fisierul generat cu notepad > OK

O colectie  de peste 1000 de profile aerodinamice in format „.dat” (Selig format dat file) care pot fi importate direct in Qblade :  profile_aerodinamice

Qblade_airfoil

H-ROTOR

O turbina eoliana verticala H-Rotor made in Ucraina  clasica:

diametru turbina H-ROTOR D=7.35m
inaltime turbina H=5m
putere de 20Kw la o viteza a vantului de 13m/s
amplasare generator la sol
inaltime turn 14,5m
turbina Savonius pentru start

https://www.youtube.com/watch?v=tCedUzgMTTA